本申请提供一种掩模版组及应用该掩模版组的曝光设备，应用于半导体和泛半导体制备技术领域，该掩模版组通过在工作掩模版和工作光源之间设置防护掩模版，并在工作掩模版和/或防护掩模版上设置透明加热系统，可显著减少到达工作掩模版的无效光刻能量，防止掩模版热膨胀造成的光刻图案畸变；并可尽快达到掩模版的热平衡，保持掩模版温度稳定，提升工艺稳定性，减少准备时间，提高生产效率、降低次品率，具有极高的市场应用前景。极高的市场应用前景。极高的市场应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种掩模版组及应用该掩模版组的曝光设备
[0001]本申请涉及半导体和泛半导体制造
，具体涉及一种掩模版组及应用该掩模版组的曝光设备。
技术介绍
[0002]近些年来半导体行业发展迅猛，越来越多的半导体器件被应用于各种电子应用，如：个人计算机、移动电话、数码相机和其他电子设备，且随着半导体器件按比例缩小，制造集成电路的复杂性日益增加，执行高分辨率光刻工艺的需要亦与日俱增。
[0003]根据现有技术的教导，光刻机通常包括光源、掩模版、晶圆等结构(见图一)，光刻工艺所使用的掩模版上形成有电路图案，在工作光源的照射下将掩模版上的电路图案转移到半导体晶片上。掩模版受工作光源，如紫外光、深紫外光等持续照射，温度相对初始状态上升，将导致不可避免的热致变形，如果掩模版采用的温升太高，或者掩模版材料的热致变形系数太大，掩模版图形变形将超出精度控制可接受的范围。无论是采用整面的光照还是采用扫描的方式，都会有大量的能量抵达掩模版表面，到达掩模版表面的光照中，第一部分穿过掩模版抵达晶圆表面，与晶圆表面的光刻胶反应；第二部分被掩模版表面的阻光层吸收，并在很大的比例上(最高高达90％+)转换为热能；第三部分则以各种形式反射、折射、投射散发到周围环境中。
[0004]由于热膨胀是材料的固有特性，掩模版的温度变化将不可的避免导致掩模版基底变形，附着在掩模版表面的图形也将随掩模版基底的变形而改变，导致光刻复制图形的精度丧失。而为了减小热致变形对光刻精度的影响，现有技术中常见的方法是控制掩模版的温度以达到控制图形变形的目的，即：在使用的过程中，一方面有光源照射导致的能量积累、掩模版温度升高，另一方面有冷却系统对掩模版进行降温处理。由于光照能量密度很高，有些情况下，加热的面积相对掩模版却很小；同时冷却系统通常是整面冷却，所以掩模版的温度的变化动态情况通常是非常剧烈的，剧烈的温度变化将导致掩模版上图形的变化很幅度很大且难以预测，这样的情况导致光刻精度的下降，并可能达到光刻精度不可控的地步。
[0005]通常来说，无论采用什么样的图案设计、掩模版材料、光源、冷却和扫描方式，总能在按规律扫描到一定次数之后，并在后续的同规律扫描中，达到一定的热平衡。在热平衡状态下掩模版的温度将不再有大幅的变化，掩模版上的图案变形也将达到一个稳定的状态，此时实施光刻的精度将稳定在一定的范围内。但生产过程中，这种稳定的状态不可能一直保证，除了开始连续生产之前的批次外，还存在生产停止、机台光加热停止等情况，同时耦合冷却系统控制规律，将导致掩模版的温度变化，进而掩模版上的图形改变幅度也会超过可接受范围，出现产品不合格的情况。
技术实现思路
[0006]基于此，本专利技术涉及一种掩模版组及应用该掩模版组的曝光设备，以解决现有技
术中工作掩模版因能量累积过高、生产初期及生产停止状态下温度变化剧烈造成的图案畸变以及工艺连续性较差难题。
[0007]为了达成上述目的，本说明书实施例提供以下技术方案：
[0008]本专利技术在第一方面提供了一种掩模版组，包括：
[0009]工作掩模版；
[0010]还包括：
[0011]至少一个防护掩模版；
[0012]所述至少一个防护掩模版设置于工作光源与所述工作掩模版之间；
[0013]所述防护掩模版上设置有第一阻光层图案和与之互补的第一透光层图案，所述第一透光层图案具有第一面积；
[0014]所述工作掩模版上设置有第二阻光层图案和与之互补的第二透光层图案，所述第二透光层图案具有第二面积。
[0015]进一步的，所述掩模版组中，所述第一面积大于、小于或等于所述第二面积。进一步的，所述掩模版组中，所述第一透光层图案与所述第二透光层图案相同或不同。
[0016]进一步的，所述掩模版组中，所述防护掩模版在不同的区域采用不同的比例或形状。
[0017]进一步的，所述掩模版组中，所述掩模版组还包括掩模版组固定架，所述至少一个防护掩模版及所述工作掩模版均固定安装于所述掩模版组固定架。
[0018]进一步的，所述掩模版组中，所述固定安装为可拆卸式安装。
[0019]进一步的，所述掩模版组中，所述防护掩模版与所述工作掩模版之间存在间隙。
[0020]进一步的，所述掩模版组中，所述间隙内填充有气体介质或者被抽真空或与环境条件相同。
[0021]进一步的，所述掩模版组中，所述掩模版组还包括冷却系统，所述冷却系统为所述工作掩模版和/或所述防护掩模版降温。
[0022]进一步的，所述掩模版组中，所述掩模版组还包括加热系统，所述加热系统为所述工作掩模版和/或所述防护掩模版表面加温。
[0023]进一步的，所述加热系统设计为若干温区，所述若干温区的温度独立可控。
[0024]进一步的，所述掩模版组中，所述加热系统为透明加热系统。
[0025]本专利技术在第二方面提供了一种曝光设备，所述曝光设备用于将工作掩模版上的第二透光层图案映射到目标光敏感基材，包括：
[0026]工作光源；
[0027]置物台，所述置物台用于固定所述目标光敏感基材，和/或调整所述目标光敏感基材之位姿，和/或调整所述目标光敏感基材在三维空间内的位置；
[0028]如第一实施例的所述的掩模版组；
[0029]光学组件，所述光学组件将所述工作光源发出的射线依次通过所述掩模版组的所述第一透光层图案和所述第二透光层图案后传导至所述目标光敏感基材表面以在所述基材表面曝光形成与所述第二透光层图案相同的曝光图案。
[0030]本专利技术在第三方面提供了另一种曝光设备，所述曝光设备用于将工作掩模版上的第二透光层图案映射到目标光敏感基材，包括：
[0031]工作光源；
[0032]置物台，所述置物台用于固定所述目标光敏感基材，和/或调整所述目标光敏感基材之位姿，和/或调整所述目标光敏感基材在三维空间内的位置；
[0033]如上述第二实施例的方案所述的掩模版组；
[0034]光学组件，所述光学组件将所述工作光源发出的射线依次通过所述掩模版组的所述第一透光层图案和所述第二透光层图案后传导至所述目标光敏感基材表面以在所述基材表面曝光形成与所述第二透光层图案相同的曝光图案。
[0035]进一步的，在所述曝光设备中，所述曝光设备还包括控制器，所述控制器与加热系统和/或冷却系统电连接。
[0036]进一步的，在所述曝光设备中，所述曝光设备还包括用于检测所述工作掩模版和/或所述防护掩模版温度的温度传感器，所述温度传感器与所述控制器电连接。
[0037]基于上述设计，本专利技术的有益效果是：
[0038]第一，本专利技术通过在工作光源和工作掩模版之间设置至少一个防护掩模版，能够减少到达掩模版的无效光刻能量，在相同的条件下光刻精度更高，同样的设备可以采用更高的光照能量；所述防护掩模版的使用可以扩大适用的工作掩模版材料的使用范围，降低掩模版制造成本。
[0039]第二，本专利技术可通过将防护掩模版上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种掩模版组，包括：工作掩模版；其特征在于，还包括：至少一个防护掩模版；所述至少一个防护掩模版设置于工作光源与所述工作掩模版之间；所述防护掩模版上设置有第一阻光层图案和与之互补的第一透光层图案，所述第一透光层图案具有第一面积；所述工作掩模版上设置有第二阻光层图案和与之互补的第二透光层图案，所述第二透光层图案具有第二面积。2.根据权利要求1所述的掩模版组，其特征在于，所述第一面积大于、小于或等于所述第二面积。3.根据权利要求1所述的掩模版组，其特征在于，所述第一透光层图案与所述第二透光层图案相同或不同。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的掩模版组，其特征在于，所述防护掩模版在不同的区域采用不同的比例或形状。5.根据权利要求1所述的掩模版组，其特征在于，所述掩模版组还包括掩模版组固定架，所述至少一个防护掩模版及所述工作掩模版均固定安装于所述掩模版组固定架。6.根据权利要求5所述的掩模版组，其特征在于，所述固定安装为可拆卸式安装。7.根据权利要求1所述的掩模版组，其特征在于，所述防护掩模版与所述工作掩模版之间存在间隙。8.根据权利要求7所述的掩模版组，其特征在于，所述间隙内填充有气体介质或者被抽真空或与环境条件相同。9.根据权利要求1
‑
8任一项所述的掩模版组，其特征在于，所述掩模版组还包括冷却系统，所述冷却系统为所述工作掩模版和/或所述防护掩模版降温。10.根据权利要求1或9所述的掩模版组，其特征在于，所述掩模版组还包括加热系统，所述加热系统为所述工作掩模版和/或所述防护掩模版表面加温。11.根据权利要求10所述的掩模版组，其特征在于，所述加热系统设计...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：智慧星空上海工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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